石炭井區(qū)建筑施工綜合技術(shù)方案一、工程概況1.1項目背景本項目位于寧夏石嘴山市大武口區(qū)石炭井街道，為資源枯竭型礦區(qū)轉(zhuǎn)型重點工程，涵蓋既有建筑加固改造、新建文旅配套設(shè)施及生態(tài)修復(fù)工程。區(qū)域總面積約356平方公里，地處賀蘭山北段腹地，屬中溫帶干旱山區(qū)氣候，歷史上為國家重要煤炭工業(yè)基地，現(xiàn)存大量上世紀(jì)60-90年代工業(yè)建筑遺存，地質(zhì)條件復(fù)雜，施工需兼顧結(jié)構(gòu)安全、遺產(chǎn)保護(hù)與生態(tài)修復(fù)多重目標(biāo)。1.2主要工程內(nèi)容建筑加固工程：對紅光市場、原新華百貨等12棟既有建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固（含碳纖維布加固、植筋技術(shù)應(yīng)用）及節(jié)能改造（外墻保溫、屋面防水）。新建工程：新建影視道具庫（框架結(jié)構(gòu)，地上2層）、游客服務(wù)中心（鋼結(jié)構(gòu)，跨度18米）及3公里景區(qū)道路。生態(tài)修復(fù)工程：對2處采煤塌陷區(qū)進(jìn)行土方回填與植被恢復(fù)，種植耐旱灌木（沙棗、檸條）約5000㎡。二、地質(zhì)與氣候條件專項分析2.1地質(zhì)構(gòu)造特征2.1.1地層分布區(qū)域地層以石炭系-二疊系含煤地層為主，自上而下依次為：第四系（Q）：黃土、砂礫層，厚0-20m，松散易坍塌，需進(jìn)行地基處理；二疊系上統(tǒng)石千峰組（P?sh）：紫紅色粗砂巖夾礫巖，厚408-760m，巖層整體性好，可作為天然地基持力層；石炭系太原組（C?t）：灰黑色泥巖、砂巖夾煤層，含8-15層可采煤層，歷史采礦活動形成局部空洞，需超前探測。2.1.2構(gòu)造風(fēng)險礦區(qū)為不對稱向斜構(gòu)造，軸向15°，東翼傾角20°-30°，西翼受逆斷層切割傾角達(dá)45°-60°。主要斷裂帶包括：大磴溝逆斷層：走向北北東，斷距達(dá)260m，可能導(dǎo)致基礎(chǔ)不均勻沉降；F98斷層：落差5-30m，貫穿施工區(qū)域南部，需采用樁基跨越處理。2.2氣候影響因素溫度：年平均氣溫8.09℃，極端低溫-23.2℃（1月），極端高溫34.3℃（7月），混凝土施工需采取冬期保溫（摻加防凍劑）及夏季降溫（骨料預(yù)冷）措施。降水與風(fēng)沙：年降水量不足200mm，春季（3-5月）大風(fēng)日數(shù)占全年60%，最大風(fēng)速18m/s，需設(shè)置防風(fēng)障及臨時排水系統(tǒng)。凍土：11月至次年3月為凍土期，最大凍結(jié)深度98cm，地基施工需避開嚴(yán)寒期，或采用暖棚法施工。三、施工總體部署3.1施工分區(qū)與流程3.1.1分區(qū)劃分A區(qū)（工業(yè)遺產(chǎn)核心區(qū)）：含5棟歷史建筑加固，采用“先加固后改造”流程，優(yōu)先完成結(jié)構(gòu)托換；B區(qū)（新建功能區(qū)）：游客服務(wù)中心、道具庫等，采用“樁基先行、鋼結(jié)構(gòu)后裝”工藝；C區(qū)（生態(tài)修復(fù)區(qū)）：塌陷區(qū)治理與道路工程，雨季前完成土方回填。3.1.2關(guān)鍵線路graphLRA[地質(zhì)勘察]-->B[既有建筑檢測]B-->C[地基處理]C-->D[結(jié)構(gòu)加固]D-->E[新建工程施工]E-->F[生態(tài)修復(fù)]3.2資源配置機(jī)械設(shè)備：配置旋挖鉆機(jī)（SR280R）、碳纖維布專用粘貼機(jī)、鋼結(jié)構(gòu)吊裝設(shè)備（25t汽車吊）各1臺，備用柴油發(fā)電機(jī)（200kW）應(yīng)對山區(qū)停電。材料管理：本地砂、石含泥量較高，需進(jìn)行水洗篩分；鋼材、防水材料采用銀川集中采購，現(xiàn)場設(shè)置防雨倉儲區(qū)。四、關(guān)鍵施工技術(shù)與質(zhì)量控制4.1既有建筑加固工程4.1.1結(jié)構(gòu)檢測與方案設(shè)計檢測內(nèi)容：采用回彈法檢測混凝土強(qiáng)度（推定值≥C20），超聲波法檢測鋼結(jié)構(gòu)銹蝕深度（允許偏差≤0.2mm）；加固工藝：墻體裂縫處理：寬度≥0.3mm的裂縫采用環(huán)氧樹脂注漿，壓力控制在0.2-0.4MPa；梁柱加固：采用“碳纖維布+角鋼”復(fù)合加固，碳纖維布粘貼前需進(jìn)行基層打磨（表面粗糙度達(dá)Sa2.5級），涂刷底膠厚度0.2mm。4.1.2節(jié)能改造技術(shù)外墻保溫：采用200mm厚阻燃型聚苯板（密度≥18kg/m3），錨栓間距500mm梅花形布置，適應(yīng)當(dāng)?shù)?23.2℃低溫環(huán)境；屋面防水：采用“3mm厚SBS改性瀝青防水卷材+20mm厚水泥砂漿保護(hù)層”，沿女兒墻翻邊高度≥250mm，陰陽角增設(shè)500mm寬附加層。4.2新建工程施工4.2.1地基處理松散土地基：采用“碎石樁+灰土擠密樁”復(fù)合地基，樁徑500mm，樁長6m，處理后地基承載力特征值≥180kPa；斷層破碎帶：游客服務(wù)中心基礎(chǔ)跨越F98斷層，采用鉆孔灌注樁（直徑800mm，樁端進(jìn)入石千峰組砂巖≥3m），單樁承載力特征值≥1500kN。4.2.2鋼結(jié)構(gòu)施工吊裝工藝：18m跨度鋼桁架采用“雙機(jī)抬吊”（主吊25t，副吊16t），吊點設(shè)置在桁架上弦節(jié)點處，起吊角度控制在60°-75°；焊接質(zhì)量：采用CO?氣體保護(hù)焊，焊縫等級一級，探傷比例100%，低溫焊接（環(huán)境溫度＜0℃）時需對構(gòu)件預(yù)熱至150℃。4.3生態(tài)修復(fù)與特殊季節(jié)施工4.3.1塌陷區(qū)治理土方回填：分層回填碎石土（最大粒徑≤300mm），每層厚度300mm，采用20t振動壓路機(jī)碾壓（壓實系數(shù)≥0.93）；植被恢復(fù)：采用“等高線帶狀種植法”，在坡比1:2.5的區(qū)域開挖種植溝（深500mm），鋪設(shè)防滲土工膜（滲透系數(shù)＜1×10??cm/s）。4.3.2冬期施工保障混凝土工程：摻加早強(qiáng)防凍劑（摻量3%），熱水拌合（水溫≤80℃），入模溫度≥5℃，采用電熱毯+阻燃棉被養(yǎng)護(hù)，確保臨界強(qiáng)度≥7MPa；防風(fēng)措施：腳手架外側(cè)滿掛密目安全網(wǎng)，塔吊設(shè)置風(fēng)速儀（風(fēng)速≥10.8m/s時停止作業(yè)）。五、安全文明施工與環(huán)境保護(hù)5.1地質(zhì)災(zāi)害防控邊坡監(jiān)測：對B區(qū)西側(cè)高邊坡（高度12m）設(shè)置測斜儀（精度0.1mm）及位移觀測點，監(jiān)測頻率1次/天，預(yù)警值為水平位移5mm/天；瓦斯檢測：既有建筑改造前采用便攜式瓦斯檢測儀（量程0-100%LEL）進(jìn)行檢測，濃度≥0.5%時啟動強(qiáng)制通風(fēng)。5.2工業(yè)遺產(chǎn)保護(hù)措施構(gòu)件保護(hù)：對原焦煤公司福利廠的紅磚拱券、鑄鐵門窗等歷史構(gòu)件，采用可拆卸式木模板包裹，安裝時使用尼龍吊帶吊裝；揚塵控制：拆除作業(yè)采用濕法施工（霧炮機(jī)配合），PM10濃度控制在0.5mg/m3以下，運輸車輛安裝GPS定位系統(tǒng)，限速20km/h。5.3綠色施工技術(shù)廢水處理：設(shè)置三級沉淀池（處理能力50m3/d），經(jīng)處理后的廢水用于場地灑水降塵；固廢利用：采礦廢石破碎后作為路基填料（摻量≤30%），節(jié)約天然石料約2000m3。六、施工進(jìn)度計劃與驗收標(biāo)準(zhǔn)6.1進(jìn)度控制節(jié)點工程階段計劃工期關(guān)鍵節(jié)點地質(zhì)勘察15天提交詳細(xì)勘察報告結(jié)構(gòu)加固90天碳纖維布粘貼完成新建工程120天鋼結(jié)構(gòu)吊裝驗收生態(tài)修復(fù)60天植被成活率≥85%6.2驗收標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)加固：碳纖維布粘結(jié)強(qiáng)度≥2.5MPa，鋼筋植筋抗拔力≥設(shè)計值1.1倍；防水工程：屋面閉水試驗持續(xù)24小時無滲漏，外墻傳熱系數(shù)≤0.6W/(㎡·K)；生態(tài)修復(fù)：土壤pH值控制在7.5-8.5（堿性土壤改良），植被覆蓋度≥70%。七、應(yīng)急預(yù)案7.1地質(zhì)突發(fā)情況塌方處理：配備200m3應(yīng)急砂袋，發(fā)現(xiàn)邊坡滑塌時立即啟動坡頂卸載，采用速凝混凝土（初凝時間≤15min）回填；斷層涌水：施工區(qū)域設(shè)置集水井（直徑1.5m，深度3m），配置2臺潛水泵（流量50m3/h），水位超警時啟動備用電源。7.2氣候災(zāi)害應(yīng)對暴雪天氣：提前儲備融雪劑（500kg），腳手架積雪厚度≥10cm時停工清理，塔吊塔身每2小時測溫（防止凍裂）；沙塵暴防護(hù)：現(xiàn)場設(shè)置應(yīng)急避難所（游客服務(wù)中心地下室），配備防塵口罩